预应力混凝土连续梁桥施工关键技术研究

张军华

（中铁十八局集团第二工程有限公司，河北 唐山 063000）

1 预应力混凝土连续梁桥的施工方法及其特点

预应力混凝土连续梁桥从其诞生开始，就有很多种类型的施工方法，比如有支架现浇法、悬臂浇筑法、悬臂拼装法、模架移动法、浮吊施工法等等，在这些类型众多的施工方法当中，悬臂浇筑法师应用范围最为广泛的一种施工方法。目前我国已建的和在建的多数预应力混凝土连续梁桥梁都是采用悬臂浇筑法进行施工的。

有一点需要注意的是，悬臂浇筑施工法能够实施是有前提条件的，那就是施工中桥梁的墩与梁固结在一起，施工过程中桥梁的墩是承受不对称弯矩的。因此，利用悬臂浇筑法施工多是利用已经建成的桥墩沿着桥跨径向逐段的加长，且两端对称施工。由此可见，由于悬臂浇筑法在施工中，悬臂的长度是逐渐增长的，由此导致梁内的负弯矩不断增大，这势必会对混凝土梁产生不利的影响，因此需要在施工过程中对逐渐增长的悬臂梁从上部施加外预应力，从而有利于悬臂梁的安全稳定施工。

下面简要分析一下悬臂浇筑施工法的基本步骤和工艺流程，概括起来主要可以分为以下几个工艺步骤流程：①首先确定桥梁的主墩，在两端同时在各主墩上浇筑混凝土，实现将墩和梁进行固结，构成临时支撑体系②在已经浇筑混凝土的节段上安装挂篮，在挂篮上再次浇筑混凝土，此举主要是为了实现连续梁的预应力张紧，从而保障梁的受力平衡；③随着浇筑节段的延长，悬臂梁也越来越长，由于是在两端同时施工的，因此两边的悬臂梁逐渐靠拢，最后安装合拢支架，浇筑合体；④连续梁合体后，解除墩梁固结，实现预应力混凝土连续梁的浇筑施工。

从上面对悬臂梁浇筑施工方法的基本流程的分析中可以看出，悬臂浇筑法施工预应力混凝土连续梁桥，其施工是有一定特点的，概括起来其施工特点主要表现在以下几个方面：①悬臂浇筑法施工相对于在深水、大峡谷以及高墩的情况下修建的连续梁桥而言应该是最优的施工方法，因为这种施工方法无需再桥墩下搭建支架或者维系部件；②悬臂浇筑法的工序相对较为简单，施工设备少，工艺流程不复杂，容易控制施工质量和施工安全；③悬臂浇筑法施工的速度相较于其他施工方法，施工速度是较快的，因为只需要保证悬臂梁的受力平衡，完全可以快速实现逐段增加悬臂梁，从而完成悬臂梁的浇筑施工；④悬臂浇筑施工法在施工中能够将悬臂梁所受到的正弯矩转移到支点产生负弯矩，此举大大提高了连续梁的承受能力和跨越能力，因此该施工方法能够建设大跨径、超大跨径的桥梁；⑤悬臂浇筑施工法施工费用较低，有利于降低工程总造价。

2 预应力混凝土连续梁桥施工关键技术探讨

2.1 连续梁施工结构控制分析

（1）结构内力控制。结构内力控制主要是控制连续梁在施工过程中以及主梁合拢之后的内应力。如果应力控制不当，则会对桥梁结构造成较大的危害影响，甚至会影响整个桥梁工程的安全性及稳定可靠性，为此，必须要加强对结构内力的控制与监控。对于预应力结构内力的控制，主要体现在两个方面，第一是设计计算内应力要与外部施工施加的预应力平衡，保障悬臂梁的安全施工；第二是检验施工阶段外部预应力和结构实际内应力是否存在偏差，并及时调整。

（2）结构稳定控制。结构稳定控制主要是指悬臂梁浇筑施工方法的角度保障主梁稳定性及承受一定载荷的情况下的稳定性。这主要是因为随着桥梁跨径的增大，悬臂梁的长度也在不断增加，这使得桥梁整体刚度下降，有可能会带来桥梁主梁的不稳定，因此必须要在施工过程中加强对结构稳定性的控制。

针对悬臂梁浇筑施工的特点以及其施工工艺流程，对于其结构内力控制和结构稳定控制，主要有以下两种控制调整方法实现，第一种是事后调整法，第二种是预测控制发。事后控制法主要是指通过内应力的监测以及结构稳定性的监测，当发现悬臂梁或者其他桥梁部件的内应力与设计阶段的计算结果发生偏差时，通过一定的外部手段加以干预，使之实现内应力或者结构稳定性向着期望的计算结果倾斜，最终实现桥梁内应力的平衡以及结构稳定的控制。预测控制法主要是指全面考虑桥梁的设计施工过程中可能遇到的各种因素作用影响之后对桥梁的受力影响以及结构影响，为每一种影响因素构建影响因子模型，确定影响程度，有针对性的提出预防措施或者调整方法，从而在施工之前就实现对悬臂梁或者桥梁其他部件的内应力或者结构稳定性的平衡控制。事后调整法实现原理简单，但是其应用范围有限，往往只能够应用于线性的调整，因此可以应用于对受力要求不高的简单的桥梁设计施工之中；但是预测控制法需要全面考虑各个有可能影响到桥梁内应力及其结构稳定性的因素，因此该调整方法适用于各种类型设计的预应力混凝土连续梁桥的施工之中。

2.2 预应力控制技术分析

对于预应力混凝土连续梁桥的施工而言，不管采用哪一种施工方法，最关键的都是预应力的控制，预应力控制不当，有可能造成桥梁质量隐患，这里讨论一下预应力控制技术。

（1）纵向预应力系统。纵向预应力系统主要包括顶板束、底板束、腹板束等基础构件。顶板束主要分担浇筑在墩上的混凝土固结所承受的负弯矩；底板束主要承受张紧拉力，而腹板束主要承受桥跨所承受的纵向剪切力。

（2）竖向预应力系统。竖向预应力系统可以采用钢筋螺母进行固定，采用若干个钢筋螺母均匀布置在箱梁的腹板上，实现对桥梁竖向上的预应力的平衡控制。对于具体的预应力的控制，可以通过布置传感器监测关键部位的内应力，通过计算机计算施加合适的外部预应力，从而保证连续梁施工的安全及稳定可靠。

3 结语

文章针对预应力混凝土连续梁桥的施工特点，对施工工艺流程进行了详细分析，并在此基础上重点探讨了面向预应力混凝土连续梁桥的施工技术的关键技术应用，这无论是在理论上还是在实践上都有着较好的指导和借鉴意义。